Polacy pracują nad biohybrydową elektrodą grafenową. Nowa technologia pozwoli na produkcję paliwa wodorowego

0

Energetyka na świecie opiera się przede wszystkim na paliwach kopalnych. Ich złoża powoli się wyczerpują, a do 2035 roku zapotrzebowanie na energię wzrośnie o 40 proc. Rozwiązaniem może być energia słoneczna. Wykorzystać tę energię na szeroką skalę mogłyby urządzenia zdolne do przeprowadzenia sztucznej fotosyntezy. Takie prace trwają w warszawskim Centrum Nowych Technologii. Celem projektu jest stworzenie biohybrydowych fotoelektrod grafenowych do produkcji paliw słonecznych.

W Laboratorium Fotosyntezy i Paliw Słonecznych w Centrum Nowych Technologii UW trwają prace nad sztucznym liściem z grafenu, czyli biohybrydową elektrodą, która pod wpływem światła wytwarza prąd. Grafen zwiększa wydajność fotoelektrod. W projekcie wysokostabilny fotosystem pierwszy, wyizolowany z ekstremofilnych mikroalg Cyanidioschyzon merolae, zostaje przyłączony do elektrody grafenowej, co umożliwia przepływ fotoprądów w obrębie grafenu pod wpływem światła słonecznego.

– Celem tego projektu jest wytworzenie wysokowydajnych biohybrydowych fotoelektrod, bazujących na grafenie i fotosystemie pierwszym, do połączenia ich w całe ogniwo paliwowe, które zastosowałoby wodę jako substrat do produkcji paliw słonecznych takich jak cząsteczkowy wodór czy tlenek węgla lub mrówczan – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje prof. Joanna Kargul, kierownik Laboratorium Fotosyntezy i Paliw Słonecznych w Centrum Nowych Technologii UW.

Wyzwaniem cywilizacyjnym jest wytworzenie zielonych technologii, które pozwoliłyby na zaspokojenie wzrostu zapotrzebowania cywilizacji na energię. Na świecie energię produkuje się przede wszystkim z paliw kopalnych. Te jednak w ciągu kilkunastu, kilkudziesięciu lat przestaną być wystarczające. Z raportu Międzynarodowej Agencji Energii wynika, że do 2040 roku globalne zużycie energii wzrośnie o tyle, ile obecnie wynosi łączne zapotrzebowanie Chin i Indii.

Raport „Ciemna Chmura Europy: jak kraje spalające węgiel zanieczyszczają swoich sąsiadów” przygotowany przez European Environmental Bureau (EEB), Climate Action Network (CAN) Europe, WWF, Sandbag oraz HEAL, ocenia zaś, że emisje z energetyki węglowej są odpowiedzialne w Europie za 23 tys. przedwczesnych śmierci oraz dziesiątki tysięcy schorzeń. Skutki oddychania zanieczyszczonym powietrzem kosztują nawet 62,3 mld euro.

Czytaj również:  Ogrzewanie domów jednorodzinnych głównym powodem smogu. Konieczne są modernizacje budynków

– Zajmujemy się odwróceniem tej reakcji poprzez opracowanie zielonej technologii konwersji energii słonecznej w proste paliwa, tzw. paliwa słoneczne, które nie niosłyby za sobą śladu węglowego. Projekt ma na celu wytworzenie biohybrydowych elektrod, które konwertowałyby energię słoneczną z zastosowaniem jednego z kompleksów fotosyntetycznych o bardzo wysokiej stabilności tolerancji na bardzo niekorzystne warunki zewnętrzne, jak wysoka temperatura, niskie pH czy ekstremalnie wysokie oświetlenie – mówi prof. Joanna Kargul.